Clases de anticuerpos

Inmunoglobulinas



Janis Kuby; Thomas J. Kindt; Richard A. Goldsby; Barbara A. Osborne (Mayo de 2007). «Capítulo 1: Panorama general del sistema inmunitario». Escrito en Estados unidos. En Thomas J. Kindt. Inmunología de Kuby (6a edición). México: McGraw-Hill interamericana.

Sitio de unión de anticuerpos y actividades biologicas

Las moléculas de anticuerpo tienen dos funciones, unión a antígeno y mediación de funciones efectoras. La unión a antígeno es realizada por las porciones amino terminal, y las funciones efectoras por las regiones carboxilo terminales. Las características estructurales relacionadas con estas funciones se consideran en secciones posteriores. Comparaciones detalladas de las secuencias de aminoácidos de un gran número de dominios VL y VH revelaron que la variación de la secuencia se concentra en unas cuantas regiones discretas de esos dominios. Las regiones hipervariables forman el sitio de unión a antígeno de la molécula de anticuerpo. Debido a que el sitio de unión a antígeno es complementario a la estructura del epítopo, estas áreas se llaman en la actualidad regiones determinantes de complementariedad (CDR). Las CDR de tres cadenas pesadas y tres ligeras se hallan en las asas que conectan las hileras de los dominios VH y VL.

Además de fijar antígeno, los anticuerpos participan en una extensa gama de otras actividades biológicas. Cuando se considera la función del anticuerpo en las defensas contra una enfermedad,es importante recordar que los anticuerpos casi nunca destruyen o eliminan patógenos con sólo unirse a ellos. Para que sean eficaces contra los microorganismos, los anticuerpos no sólo deben reconocer antígeno, sino también activar reacciones —funciones efectoras— que tienen como resultado la eliminación del antígeno y la muerte del patógeno. Si bien las regiones variables del anticuerpo son los únicos agentes de unión a antígenos, la región constante de la cadena pesada (CH) tiene a su cargo una diversidad de interacciones colaboradoras con otras proteínas, células y tejidos, que dan por resultado las funciones efectoras de la reacción humoral.

·         Opsonización

En las superficies de macrófagos y neutrófilos, así como de otras células que no intervienen en la fagocitosis, se encuentran moléculas proteínicas llamadas receptores Fc (FcR), que pueden unir la región constante de moléculas de inmunoglobulina (Ig). La unión de receptores Fc del fagocito por varias moléculas de anticuerpo que forman un complejo con el mismo antígeno blanco, como una célula bacteriana, produce una interacción que fija el agente patógeno a la membrana del fagocito. Este enlace cruzado del FcR por la unión a un conjunto de regiones Fc del anticuerpo inicia una vía de transducción de señales que desemboca en la fagocitosis del complejo de antígeno y anticuerpo.

·         Activación del complemento

Un subproducto importante de la vía de activación del complemento es un fragmento proteínico denominado C3b, que se une de manera inespecífica a complejos célula-anticuerpo y antígeno-anticuerpo cerca del sitio en que se activó el complemento. La unión de C3b adherente por macrófagos da lugar a la fagocitosis de las células o complejos moleculares unidos a C3b. Para la desactivación y eliminación de antígenos y la destrucción de patógenos es importante la colaboración entre el anticuerpo y el sistema del complemento.

Janis Kuby; Thomas J. Kindt; Richard A. Goldsby; Barbara A. Osborne (Mayo de 2007). «Capítulo 1: Panorama general del sistema inmunitario». Escrito en Estados unidos. En Thomas J. Kindt. Inmunología de Kuby (6a edición). México: McGraw-Hill interamericana.

Isotipos

Las clases de moléculas de anticuerpo se llaman también isotipos y se denominan IgA, IgD, IgE, IgG e IgM. En los seres humanos, los isotipos IgA e IgG pueden subdividirse, a su vez, en subclases o subtipos más relacionados, llamados Ig A l e IgA2, e IgG l, IgG2, IgG3 e IgG4. Las regiones C de la cadena pesada de todas las moléculas de anticuerpo de un isotipo o subtipo tienen prácticamente la misma secuencia de aminoácidos. Las cadenas pesadas de una molécula de anticuerpo

particular determinan la clase de ese anticuerpo: IgM (µ), IgG(γ), IgA (α), IgD (δ) o IgE (ϵ). Las cadenas H de cada clase pueden parearse con cadenas ligeras К o λ. Una molécula individual de anticuerpo posee dos cadenas pesadas idénticas y dos ligeras idénticas entre sí, H2L2, o un múltiplo (H2L2)n de esta estructura básica de cuatro cadenas

Cambio de isotipos

Janis Kuby; Thomas J. Kindt; Richard A. Goldsby; Barbara A. Osborne (Mayo de 2007). «Capítulo 1: Panorama general del sistema inmunitario». Escrito en Estados unidos. En Thomas J. Kindt. Inmunología de Kuby (6a edición). México: McGraw-Hill interamericana.

Estructura del anticuerpo

Las moléculas de anticuerpo tienen una estructura común de cuatro cadenas peptídicas, con dos cadenas ligeras idénticas, consistentes en polipéptidos de unos 22 000 Da, y dos cadenas pesadas de polipéptidos más grandes de unos 55 000 Da o más. Cada cadena ligera está unida a una cadena pesada por un enlace disulfuro y por interacciones no covalentes, como puentes salinos, enlaces de hidrógeno e interacciones hidrófobas, para formar un heterodímero (H-L). Las dos combinaciones idénticas de cadena pesada y ligera (H-L) están unidas entre sí por interacciones no covalentes similares y por puentes disulfuro para formar la estructura de anticuerpo básica de cuatro cadenas (H-L)2, un dímero de dímeros. Como se verá más adelante, el número exacto y las posiciones precisas de estos enlaces disulfuro intercadenas difieren entre las clases y subclases de anticuerpo.

Los 110 primeros aminoácidos de la región amino terminal de una cadena ligera o pesada varían mucho entre anticuerpos de distinta especificidad. Estos segmentos se conocen como regiones V: VL en las cadenas ligeras y VH en las pesadas. Todas las diferencias de especificidad que poseen los distintos anticuerpos pueden seguirse hasta variaciones en las secuencias de aminoácidos de las regiones V. La mayor parte de las diferencias entre los anticuerpos se encuentra dentro de áreas de las regiones V llamadas regiones determinantes de complementariedad (CDR); estas CDR, tanto en la cadena ligera como en la pesada, son las que constituyen los sitios de unión de antígeno en la molécula de anticuerpo. Las regiones de secuencia relativamente constante más allá de las regiones variables se han designado regiones C: CL en la cadena ligera y CH en la pesada. Con pocas excepciones, los sitios de fijación de carbohidratos están restringidos a la región constante

Estructura de los anticuerpos

Janis Kuby; Thomas J. Kindt; Richard A. Goldsby; Barbara A. Osborne (Mayo de 2007). «Capítulo 1: Panorama general del sistema inmunitario». Escrito en Estados unidos. En Thomas J. Kindt. Inmunología de Kuby (6a edición). México: McGraw-Hill interamericana.

Teorias sobre la sintesis de anticuerpos

De acuerdo a la hipótesis instructiva, una molécula de anticuerpo flexible seria modificada por el antígeno, dando lugar a un punto de unión complementario. Con el desarrollo de la biología molecular en los 50’s, dicha hipótesis de invalido, debido a que se comprobó que el mecanismo “instructor” no existía. Fue entonces que las teorías selectivas ganaron adeptos y Jerne & Burnet propusieron la teoría de la selección clonal, en donde cada linfocito produce un único tipo de inmunoglobulina y el antígeno selecciona y estimula las células que producen el tipo de inmunoglobulina adecuado, sin embargo, dicha teoría no explicaba el problema de la diversidad de anticuerpos. Se sabia que las cadenas ligeras presentan una secuencia de aminoácidos varible en la mitad de la cadena, mientras que la otra mitad presenta una secuencia constante; las cadenas pesadas presentan variabilidad en una cuarta parte de la cadena, mientras que el resto es constante. Por lo que Dreyer y Bennet propusieron una solución a esto, al sugerir que las partes constantes y variables de las cadenas estaban codificadas por genes diferentes y que exisitian solo algunos genes que codificadaban las regiones constantes, mientras que las variables eran codificadas por una gran cantidad de genes diferentes.

Para explicar semejante multiplicidad de regiones varibles se propusieron diversas teorías y en la actualidad se sabe que la multiplicidad de genes de la región V en las células germinales, la mutación somatica, la recombinación somatica entre los elementos que componen un gen de la región V, la conversión génica y la adición de nucleótidos son mecanismos que intervienen en la generación de diversidad en los mamíferos.De acuerdo a la hipótesis instructiva, una molécula de anticuerpo flexible seria modificada por el antígeno, dando lugar a un punto de unión complementario. Con el desarrollo de la biología molecular en los 50’s, dicha hipótesis de invalido, debido a que se comprobó que el mecanismo “instructor” no existía. Fue entonces que las teorías selectivas ganaron adeptos y Jerne & Burnet propusieron la teoría de la selección clonal, en donde cada linfocito produce un único tipo de inmunoglobulina y el antígeno selecciona y estimula las células que producen el tipo de inmunoglobulina adecuado, sin embargo, dicha teoría no explicaba el problema de la diversidad de anticuerpos. Se sabia que las cadenas ligeras presentan una secuencia de aminoácidos varible en la mitad de la cadena, mientras que la otra mitad presenta una secuencia constante; las cadenas pesadas presentan variabilidad en una cuarta parte de la cadena, mientras que el resto es constante. Por lo que Dreyer y Bennet propusieron una solución a esto, al sugerir que las partes constantes y variables de las cadenas estaban codificadas por genes diferentes y que exisitian solo algunos genes que codificadaban las regiones constantes, mientras que las variables eran codificadas por una gran cantidad de genes diferentes.

Para explicar semejante multiplicidad de regiones varibles se propusieron diversas teorías y en la actualidad se sabe que la multiplicidad de genes de la región V en las células germinales, la mutación somatica, la recombinación somatica entre los elementos que componen un gen de la región V, la conversión génica y la adición de nucleótidos son mecanismos que intervienen en la generación de diversidad en los mamíferos.



 Roitt Ivan, Brostoff J. Male D. “Inmunología. Fundamentos”9 Ed. Panamericana(2004), 

Intro

                                                                 Anticuerpos

La capacidad del sistema inmunitario para reconocer a los antígenos depende de los anticuerpos producidos por las células B y de los receptores de antígeno que expresan las células T.  Los anticuerpos, o inmunoglobulinas, son una familia de glucoproteínas con una estructura relacionada que los linfocitos B producen en la forma membranaria o secretada. Los anticuerpos unidos a la membrana sirven de receptores que median la activación inducida por el antígeno de los linfocitos B.

Los anticuerpos presentan una notable diversidad y proporcionan un número de puntos de unión diferentes suficiente para reconocer las formas antigénicas presentes en el entorno. Cada clase de anticuerpo posee una región efectora característica.

 Roitt Ivan, Brostoff J. Male D. “Inmunología. Fundamentos”9 Ed. Panamericana(2004),